11.(2008年山东理综)黄铜矿(CuFeS2)是制取铜及其化合物的主要原料之一,还可制备硫及铁的化合物。
(1)冶炼铜的反应为8CuFeS2+21O28Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2
若CuFeS2中Fe的化合价为+2,反应中被还原的元素是________(填元素符号)。
(2)上述冶炼过程产生大量SO2。下列处理方案中合理的是________(填代号)。
a.高空排放
b.用于制备硫酸
c.用纯碱溶液吸收制Na2SO3
d.用浓硫酸吸收
(3)过二硫酸钾(K2S2O8)具有强氧化性,可将I-氧化为I2:S2O+2I-===2SO+I2
通过改变反应途径,Fe3+、Fe2+均可催化上述反应。试用离子方程式表示Fe3+对上述反应催化的过程。______________、________________(不必配平)。
(4)利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣(含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3)可制备Fe2O3。方法为
①用稀盐酸浸取炉渣,过滤。
②滤液先氧化,再加入过量NaOH溶液,过滤,将沉淀洗涤、干燥、煅烧得Fe2O3。
据以上信息回答下列问题:
a.除去Al3+的离子方程式是____________________________________________。
b.选用提供的试剂,设计实验验证炉渣中含有FeO。
提供的试剂:稀盐酸 稀硫酸 KSCN溶液 KMnO4溶液 NaOH溶液 碘水
所选试剂为__________________________________________________________。
证明炉渣中含有FeO的实验现象为______________________________________
________________________________________________________________________。
[解析] (1)在CuFeS2中Cu的化合价为+2,S的化合价为-2,反应中化合价降低的元素是Cu、O,发生还原反应。
(2)SO2的吸收(c)和SO2的利用(b)。
(3)根据催化剂的特点分析。Fe3+有氧化性,能氧化I-,Fe2+具有还原性可被S2O氧化。
(4)Al3+能与过量的NaOH反应,生成可溶性的NaAlO2[或NaAl(OH)4]。Fe2+具有还原性,能被KMnO4氧化,从而被KMnO4溶液褪色。
[答案] (1)Cu、O (2)bc
(3)2Fe3++2I-===2Fe2++I2
S2O+2Fe2+===2SO+2Fe3+(离子方程式不配平也可)
(4)a.Al3++4OH-===AlO+2H2O[或Al3++4OH-===Al(OH)] b.稀硫酸、KMnO4溶液 稀硫酸浸取炉渣所得溶液使KMnO4溶液褪色